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无粘结预应力砼板火灾行为的试验研究及热弹塑性有限元分析

高立堂  
【摘要】: 本文采用标准升温曲线,对4块简支板及9块连续板分别进行了火灾行为的试验研究。 在简支板的火灾行为试验研究中主要考虑了普通钢筋的保护层厚度和预应力度两个因素,主要测试了构件的挠度变化及预应力的变化,并由此得出了其耐火极限。对裂缝的出现和预应力的变化规律作了相应的阐释。 在连续板的火灾行为试验研究中主要考虑了预应力度、负弯矩筋的长度以及不同的受火工况三个因素,其中不同受火工况包括边跨受火、中跨受火及边中两跨同时受火三种情况,以模拟不同房间失火的情况。主要测试了构件的挠度变化、预应力的变化及支反力的变化。考察了预应力度、负筋长度及不同受火工况对破坏形式的影响。由此提出了拉通板顶负筋的建议,以延缓横向贯通裂缝的出现,达到保护预应力筋和提高连续板耐火性能的目的。并对裂缝的出现、预应力及内力的变化规律作了相应的阐释。 理论分析主要是采用二维有限元分析了构件截面温度场;采用拖带坐标描述法的有限元格式,在考虑了在时间步内屈服面是温度和塑性的函数基础上,分析了简支板在火灾作用下的变形规律,所得结果与试验吻合较好。本文通过试验及理论分析比较表明,本文采用的理论及所编制的程序是正确、可靠的。


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